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水系鋅離子電池因其理論容量高、安全可靠、環(huán)境友好、成本低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛研究為下一代可充電電池。然而，不規(guī)則的枝晶生長(zhǎng)和復(fù)雜的界面副反應(yīng)等問題嚴(yán)重制約了鋅離子電池的進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化。在這里，作者提出了一種構(gòu)建半固定離子液體界面層的策略，其中固定化的SiO2@陽離子可以形成高共軛骨架，調(diào)節(jié)Zn2+濃度梯度和自極化電場(chǎng)，保證均勻成核和平面沉積，離子液體的自由陰離子可以削弱水的氫鍵，促進(jìn)Zn2+快速去溶劑化。由于這些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，對(duì)稱鋅電池的循環(huán)性能大大提高，在20 mA cm-2下的循環(huán)壽命為1800小時(shí)，在-35°C～60°C的寬溫度窗口下的循環(huán)壽命為2000小時(shí)。組裝的軟包全電池在大電流 (20 A g-1) 和寬溫度下表現(xiàn)出高性能，循環(huán)壽命可達(dá)80000次。這種半固定化離子液體策略為構(gòu)建高度穩(wěn)定的負(fù)極提供了一種新思路。

該工作第一作者為北京化工大學(xué)博士生趙明，陳仕謀教授、邱介山教授和侯果林副教授為共同通訊作者，北京化工大學(xué)為第一完成單位。本工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)等項(xiàng)目的資助。

文章鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202203153

參考資料：https://cmse.buct.edu.cn/2022/0605/c4116a169053/page.htm